Ареал естественного распространения несравнимо обширнее по сравнению чем у других видов берёз. Основная его часть охватывает почти всю Евразию между полярным кругом 50° с.ш. За пределами этих линий она встречается локально и точечно. В горах она поднимается до высоты 2100-2500 м над уровнем моря.
Является широко распространённой лесообразующей породой, формирующей мелколиственные леса по всем климатическим зонам, кроме тундры, а также пионерной породой, быстро осваивающей освободившиеся после вырубок и пожаров площади. Активное участие берёзы в составе лесных сообществ обусловлено тем, что её мелкие крылатые орешки разносятся ветром на большие расстояния. Со временем под пологом молодых березняков восстанавливаются коренные древесные виды, а сама она позже в результате затенения более крупными и долгоживущими деревьями легко вытесняется, сохраняясь в виде примеси лишь на более освещённых участках сформировавшихся древостоев. Наиболее продуктивные леса из берёзы повислой растут на супесях и лёгких суглинках, подстилаемых карбонатными грунтами.
На заболоченных участках замещается близким видом – берёзой пушистой (Betula pubescens Ehrh.). Часто берёза повислая и берёза пушистая растут совместно и образуют множество переходных гибридных форм.
В благоприятных условиях высота этих листопадных деревьев достигает25-30м (и более), диаметр кроны – 7-12 м, а диаметр ствола 80-100 см.
Интродуцирована в зоне умеренного климата практически повсеместно. Выведено множество декоративных садовых форм и культиваров.
